本发明公开了一种基于温敏凝胶和间接蒸发冷却的除湿空调系统及其应用方法，系统包括主要除湿空气风机、间接蒸发冷却器、两个温敏凝胶吸附床、吹扫空气风机和蒸发空气风机。除湿空气经过间接蒸发冷却器后进入干燥的温敏凝胶吸附床除湿后送风，同时另一台吸附饱和的温敏凝胶吸附床进行脱水和吹扫脱附。应用方法主要包括根据使用地点选择合适的温度传感器设定点，根据送风露点温度和该台吸附床的吸附时间控制吸附床吸附和脱附状态的切换，以及调整分级脱附时的加热脱水模式和吹扫脱附模式。通过该系统匹配设计以及应用方法可降低脱附能耗，利用脱附液态水直接用于间接蒸发冷却器，以提高除湿空调系统综合能效。